Átlátszó ablak ( eng. Transmission Window, Telecom Window ) - az optikai sugárzás hullámhosszainak tartománya, amelyben a többi tartományhoz képest kisebb a sugárzás csillapítása egy közegben, különösen egy optikai szálban . A szabványos lépcsős optikai szál (SMF) három átlátszósági ablakkal rendelkezik: 850 nm, 1310 nm és 1550 nm. Mára a negyedik (1580 nm) és az ötödik (1400 nm) átlátszósági ablakot [1] fejlesztették ki , valamint olyan optikai szálakat, amelyek viszonylag jó átlátszósággal rendelkeznek a teljes közeli infravörös tartományban. Más típusú optikai szálaknál az átlátszósági tartomány jóval szélesebb lehet, például a kvarcszálnál a sávszélesség lefedheti a teljes látható tartományt, valamint a közeli és közép-infravöröst is.
A fénycsillapítás inhomogenitása egy optikai szálban különböző hullámhossz-tartományokban a közeg tökéletlenségéből, a különböző frekvencián rezonáló szennyeződések jelenlétéből adódik.
A csillapítás a különböző átlátszósági ablakokban nem azonos: legkisebb értéke - 0,22 dB / km - 1550 nm-es hullámhosszon figyelhető meg, így a harmadik átlátszósági ablakot a nagy távolságok közötti kommunikáció megszervezésére használják. A második transzparenciaablakban (1310 nm) nagyobb a csillapítás, azonban erre a hullámhosszra nulla diszperzió jellemző , így a második ablakot kis mértékben használják városi és zónahálózatokon. Az első átlátszó ablakot az irodai optikai hálózatokban használják; ennek az átlátszósági ablaknak a használata elhanyagolható.
Az optikai szálban a jelgyengülést két fő tényező okozza, a Rayleigh-szórás és az infravörös abszorpció. A hullámhossz növekedésével a szórás a frekvencia negyedik hatványával arányosan csökken, míg az abszorpció ezzel szemben növekszik. Ugyanakkor az optikai szálban jelenlévő OH -ionok erős abszorpciós területeket hoznak létre, amelyeket vízcsúcsoknak neveznek. A vízcsúcsok központi frekvenciája 1290 és 1383 nm hullámhosszon van. Az optikai szál tisztítási technológia alkalmazása lehetővé tette az 1383 nm-es vízcsúcs veszteségeinek 0,31 dB/km-re csökkentését, ami már kevesebb, mint a második átlátszósági ablak vesztesége (0,35 dB/km) [2 ] .
A Rayleigh-szórási együttható az optikai szál munkadarabjának hőkezelési módjától függ, és a hőmérséklet csökkenésével csökken. Így a szálhúzási hőmérséklet 1800°C-ra és a húzási sebesség 1 m/s-ra csökkentésével a veszteség a harmadik ablakban 0,16 dB/km-re, a második átlátszósági ablakban pedig 0,29 dB/km-re csökkent.
Kezdetben, az 1970 -es években a száloptikai kommunikációs rendszerek használták az első átlátszósági ablakot, mivel az akkoriban gyártott Ga As lézerdiódák és LED- ek 850 nm hullámhosszon működtek . Jelenleg ezt a tartományt csak helyi hálózatokban használják a nagy csillapítás miatt.
Az 1980-as években 1310 nm-es hullámhosszon működni képes hármas és négyes heteroszerkezetű lézereket fejlesztettek ki, a második transzparenciaablakot pedig a távolsági kommunikációra használták. Ennek a tartománynak az előnye a nulla diszperzió volt adott hullámhosszon, ami jelentősen csökkentette az optikai impulzusok torzítását.
A harmadik átlátszó ablakot az 1990-es évek elején sajátították el. A harmadik ablak előnye nemcsak a minimális veszteség, hanem az is, hogy az 1550 nm-es hullámhossz az optikai erbium erősítők ( EDFA ) működési tartományát teszi ki. Az ilyen típusú erősítő, amely képes felerősíteni a munkaterület összes frekvenciáját, előre meghatározta egy harmadik átlátszó ablak használatát a spektrális osztásosztásos felosztású (WDM) rendszerekben.
A negyedik átlátszósági ablak 1620 nm-ig terjed, növelve a WDM rendszerek működési tartományát.
Az ötödik átlátszó ablak az optikai szál szennyeződésektől való alapos megtisztítása eredményeként jelent meg. Így olyan AllWave optikai szálat kaptunk, amely alacsony veszteséggel rendelkezik a teljes tartományban 1280 nm és 1650 nm között.
Az optikai szálak működési tartományának bővítése kapcsán a Nemzetközi Távközlési Unió új spektrumtartományokat hagyott jóvá 1260...1675 nm tartományban [2] [3] :
| Kijelölés | Tartomány, nm | Orosz név | Angol cím |
|---|---|---|---|
| O | 1260…1360 | Alapvető | Eredeti |
| E | 1360…1460 | kiterjedt | Kiterjedt |
| S | 1460…1530 | rövidhullámú | rövid hullámhossz |
| C | 1530…1565 | Alapértelmezett | Hagyományos |
| L | 1565…1625 | hosszúhullámú | hosszú hullámhossz |
| U | 1625…1675 | ultra hosszúhullámú | Ultra-hosszú hullámok |